綠色建筑與綠色建筑材料的初步探討

【摘 要】現(xiàn)代綠色建筑材料作為現(xiàn)代綠色建筑的載體，其發(fā)展就是現(xiàn)代綠色建筑的發(fā)展。本文對現(xiàn)代常見的綠色建筑材料進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】 綠色建筑材料;混凝土;木材

Green building and green building material of first step study

Huang Kai

(Yingchuanshi building profession administrative office Yingchuan Ningxia 750001)

【Abstract】Modern green building the material be a modern green building of carry a body， it development be modern green building of development.This text familiar to modern green building the material carried on study.

【Key words】Green building material;Concrete;Timber

2l世紀(jì)人類共同的主題是可持續(xù)發(fā)展，對于城市建筑來說亦必須由傳統(tǒng)高消耗型發(fā)展模式轉(zhuǎn)向高效綠色型發(fā)展模式，綠色建筑正是實施這一轉(zhuǎn)變的必由之路，是當(dāng)今世界建筑發(fā)展的必然趨勢。綠色建筑是指為人類提供一個健康、舒適的工作、居住、活動的空間，同時實現(xiàn)最高效率地利用能源、最低限度地影響環(huán)境的建筑物。它是實現(xiàn)“以人為本”、“人——建筑——自然”三者和諧統(tǒng)一的重要途徑，也是我國實施二十一世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。綠色建筑遵循可持續(xù)發(fā)展原則，體現(xiàn)綠色平衡理念，通過科學(xué)的整體設(shè)計，集成綠化配置、自然通風(fēng)、自然采光、低能耗圍護(hù)結(jié)構(gòu)、太陽能利用、地?zé)崂谩⒅兴谩⒕G色建材和智能控制等高新技術(shù)，充分展示人文與建筑、環(huán)境及科技的和諧統(tǒng)一。綠色建筑具有選址規(guī)劃綠色合理、資源利用高效循環(huán)、綜合措施有效節(jié)能、建筑環(huán)境健康舒適、廢物排放減量無害、建筑功能靈活適宜等六大特點，不僅可滿足人們的生理和心理需求，而且能源和資源的消耗最為經(jīng)濟(jì)合理，對綠色環(huán)境的沖擊最小。

1. 何謂綠色建筑與綠色建材

綠色建筑起源于20世紀(jì)80年代，它是指為人類提供一個健康，舒適的活動空間，同時最高效率地利用能源最低限度地影響環(huán)境的建筑物。主要應(yīng)達(dá)到以下三點:一是減少對地球資源與環(huán)境的負(fù)荷和影響;二是創(chuàng)造健康舒適的生活環(huán)境;三是與周圍自然環(huán)境相融合。目前正在發(fā)展的綠色建筑有太陽能建筑、生態(tài)建筑、健康建筑、資源保護(hù)屋、植物建筑等。采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，少用天然資源和能源，大量使用廢棄物生產(chǎn)的利于環(huán)境保護(hù)和人體健康的綠色建材正在積極開發(fā)，“以人為本、天人合一”正是現(xiàn)代建筑追求的目標(biāo)。如有代表性的綠色建筑是2000年悉尼奧運會場館，它具有超前的環(huán)保意識，太陽能技術(shù)，水資源保護(hù)和污水，垃圾處理技術(shù)等環(huán)保科技得到了大范圍的應(yīng)用。清華大學(xué)設(shè)計中心樓是北京首座綠色建筑，也是我國較早的綠色建筑之一。該建筑采用了緩沖層策略——以減少采暖能耗和增加空氣流通;利用自然能源策略——采用太陽能光電板發(fā)電技術(shù):健康化，無害化策略——采用低放射性污染建筑材料和再生材料等。

綠色建材是生態(tài)環(huán)境材料在建筑材料領(lǐng)域的延伸，從廣義上講，綠色建材不是一種單獨的建材產(chǎn)品，而是對建材“健康，環(huán)保，安全”等屬性的一種要求，對原材料生產(chǎn)，加工，施工，使用及廢棄物處理等環(huán)節(jié)貫徹環(huán)保意識并實施環(huán)保技術(shù)。現(xiàn)代綠色建材是指具有優(yōu)異的質(zhì)量、使用性能和環(huán)境協(xié)調(diào)性的建筑材料。其性能必須符合或優(yōu)于該產(chǎn)品的國家標(biāo)準(zhǔn);在其生產(chǎn)過程中必須全部采用符合國家規(guī)定允許使用的原、燃材料，并盡量少用天然原燃材料，同時排出的廢氣、廢液、廢渣、煙塵、粉塵等的數(shù)量、成份達(dá)到或嚴(yán)于國家允許的排放標(biāo)準(zhǔn);在其使用過程中達(dá)到或優(yōu)于國家規(guī)定的無毒、無害標(biāo)準(zhǔn)，并在組合成建筑部品時不會引發(fā)污染和安全隱患;其使用后的廢棄物對人體、大氣、水質(zhì)、土壤等造成較小的污染，并能在一定程度上可再資源化和重復(fù)使用。

2. 我國材料工業(yè)的現(xiàn)狀

我國材料工業(yè)的現(xiàn)狀概括起來為“大而不強(qiáng)”，主要表現(xiàn)為“四大五低”。“四大”是:建筑產(chǎn)品產(chǎn)量大;企業(yè)數(shù)量大，多達(dá)22萬家;職工隊伍大，約1300萬人;能源消耗大，同時帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染。“五低”是:勞動生產(chǎn)率低，集約化程度低，科技含量低，市場應(yīng)變能力低，經(jīng)濟(jì)效益低。建材工業(yè)必須改變以浪費資源和犧牲環(huán)境為代價的發(fā)展方式，加快推行清潔生產(chǎn)，向高質(zhì)量，節(jié)能，節(jié)水，利廢和環(huán)保的方向發(fā)展。

3. 現(xiàn)代綠色材料

3.1 現(xiàn)代綠色混凝土材料。 混凝土是現(xiàn)代建筑的主要建筑用材，所以發(fā)展綠色混凝土材料對于綠色建筑至關(guān)重要。

(1)高性能混凝土材料。高性能混凝土是一種新型的高技術(shù)的混凝土，其大幅度的提高常規(guī)混凝土性能的基礎(chǔ)上，具有優(yōu)良的耐久性、適用性、工作性、各種力學(xué)性能、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)合理性等性能。高性能混凝土除采用優(yōu)質(zhì)水泥、水、集料外，還必須采用低水膠比摻加足夠數(shù)量的礦物細(xì)摻料和高效外加劑，采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)，選用優(yōu)質(zhì)原材料，在妥善的質(zhì)量控制下制成。

(2)利用廢棄混凝土生產(chǎn)的綠色混凝土。現(xiàn)在大量的研究表明，廢棄混凝土可用作再生混凝土的骨料，也可取代部分優(yōu)質(zhì)石灰石生產(chǎn)水泥。將廢棄混凝土清洗、破碎、分級并按一定比例配合后得到的骨料稱為“再生骨料”，將再生骨料作為部分或全部骨料配置的混凝土成為“再生混凝土”。實驗表明再生混凝土的抗壓強(qiáng)度可滿足設(shè)計要求，其它力學(xué)性能指標(biāo)和耐久性指標(biāo)與普通混凝土基本接近(抗壓強(qiáng)度、彈性模量有所降低)，用水量比普通混凝土多。

(3)加氣混凝土。加氣混凝土(其中一類)是以石英沙為基礎(chǔ)，以水泥和石灰為膠凝材料，以石膏為硬化劑，鋁粉為發(fā)泡劑，經(jīng)高溫高壓養(yǎng)護(hù)后形成的多孔狀材料。

(4)合成纖維混凝土。合成纖維混凝土現(xiàn)已得到廣泛應(yīng)用。對增強(qiáng)混凝土早期抗拉強(qiáng)度，防止早期由沉陷、水化熱、干縮而產(chǎn)生的內(nèi)蘊微裂紋，減少表面裂縫和開裂寬度，增強(qiáng)混凝土的防滲性能、抗磨損抗沖擊性能及增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性有顯著作用。

(5)多孔預(yù)制塊植栽混凝土。植栽混凝土有連續(xù)的空隙，在空隙部分，使用特殊的工藝技術(shù)填充無機(jī)培養(yǎng)土、肥料和種子等混合生長基料，施工后，種子發(fā)芽和生長所需要的水分，除靠保存在生長基料中的雨水外，還可吸收植栽混凝土下面的基層培養(yǎng)土中的水分，不需要另外澆水，這樣既實現(xiàn)了綠化，有能防止構(gòu)筑物表面被污染和侵蝕。植栽混凝土還具有相當(dāng)好的透水性能，雨水可向地下滲透，這樣有可以補(bǔ)充地下水資源，有可以減少城市市政雨水管道的排水壓力。

3.2 木材。

木材成為現(xiàn)代綠色建材的亮點，其隨著技術(shù)的進(jìn)步出現(xiàn)了許多新的使用形式。

(1)彩色木材:利用先進(jìn)的染色技術(shù)，使原生樹木中所沒有的色彩滲透在木材組織中，形成彩色木材。它又可分為兩種，一種先天著色木材。即在樹木生長各個時期，往樹木根部澆灌或在樹干部位灌注無害的水溶性配色營養(yǎng)液，色彩沿樹木內(nèi)部導(dǎo)管傳輸并被吸收、著色，形成彩色的木紋。另一種是后天著色木材。即選擇富于紋理的木材切片，先脫色處理，然后染上合適的顏色。彩色木材適合作家具、天花板、墻面等大面積表面裝飾，別有情調(diào)。

(2)瓷化木材:用飽含鋇離子的化學(xué)溶液浸泡木材使鋇離子擴(kuò)散、滲透到木材組織和細(xì)胞內(nèi)，采用一定的工藝處理過程，木材變成瓷化木材。瓷化木材疏水、穩(wěn)定、阻燃性能優(yōu)異。經(jīng)噴射火焰試驗，不出火苗、幾乎無煙，只產(chǎn)生低度碳化。這種超級阻燃木材適合大廳家具和裝飾，適合車輛內(nèi)部尤其是大型公共娛樂場所的內(nèi)部裝修。

(3)塑化木材:將乙烯類樹脂加壓注入木材內(nèi)部，形成塑化木材。塑化木材具有很強(qiáng)的壓縮、彎曲、剪切綜合強(qiáng)度，大大地縮小了諸如劈裂等缺陷，具有很強(qiáng)的耐磨強(qiáng)度和硬度。塑化木材將廣泛用于地板裝修工程中。

(4)疏水木材:疏水木材在潮濕空氣中膨脹率只有普通木材的一半，吸水率只有普通木材的1/5，疏水材料的原理是將木材中親水性的活性羥基轉(zhuǎn)化成疏水性的乙酰基。疏水木材可以用作浴室內(nèi)裝修、桌面和船舶內(nèi)家具等，還可用于露天的裝修。

3.3 保溫隔熱材料。

保溫材料根據(jù)其在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的使用部位不同，可分為內(nèi)、外保溫隔熱材料;根據(jù)其狀態(tài)的不同分為板塊狀、漿體狀保溫隔熱材料。保溫隔熱材料的主要性能指標(biāo)有:導(dǎo)熱系數(shù)、表觀密度、壓縮強(qiáng)度、尺寸變化率、吸水率、水蒸氣滲透系數(shù)、粘結(jié)強(qiáng)度、氧指數(shù)。板塊狀保溫隔熱是材料，可以用于內(nèi)、外保溫工程;以其形狀的特點，具有使用簡便、能保證保溫隔熱層的厚度要求，性能比較穩(wěn)定。優(yōu)良的板塊狀保溫隔熱材料有:發(fā)泡型聚苯乙烯板(EPS)，擠出型聚苯乙烯板(XPS)，巖棉板，玻璃棉板等不同材料。漿體狀保溫隔熱材料目前主要用于外墻內(nèi)保溫，也用于隔墻和分戶墻的保溫隔熱。漿體狀材料有兩種類型，以膠凝材料為主的固化型和以水分蒸發(fā)為主的干燥型。其主要成分是由聚苯粒、礦物纖維、硅酸鹽為主的多種材料，經(jīng)一定的生產(chǎn)工藝復(fù)合而成的輕質(zhì)保溫材料。此外保溫隔熱材料還包括其它一些常用材料:空隙性材料，如空心磚、加氣混凝土塊;斷橋隔熱鋁合金窗框，用導(dǎo)熱性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋁的隔條將鋁型材隔斷，形成鋁材-隔熱條-鋁材組成的鋁合金門窗型材;LOW-E低輻射保溫玻璃、中空玻璃、夾膠玻璃等。

3.4 防水材料。

現(xiàn)代綠色建筑防水材料不僅具有基本的防水功能還具有其它如保溫、去污等功能，并在生產(chǎn)是使用的過程中對環(huán)境的影響較小。

(1)聚合物水泥防水涂料。聚合物水泥防水涂料以水泥和丙烯酸等(乳液或其它類)水性聚合物為主原料，加入其它外加劑制得的雙組份水性建筑防水涂料。兩組份在現(xiàn)場攪拌成均勻、細(xì)膩漿料，涂刷或噴涂于基體表面，固化后形成柔韌、高強(qiáng)的防水涂膜。這種涂料既有水泥類膠凝材料高強(qiáng)度，易與潮濕基面粘結(jié)的性能，又兼有聚合物涂膜彈性大，防水性好的優(yōu)點，尤其是以水作為載體，克服了瀝青、焦油、有機(jī)溶劑型防水材料易造成環(huán)境污染的弊端，是一種無毒無害、可濕作業(yè)、施工簡便的新型綠色環(huán)保防水材料。它不僅適用于各種防水工程，還可用于修補(bǔ)、界面處理、混凝土防護(hù)、裝飾、結(jié)構(gòu)密封等工程。

(2)滲透結(jié)晶型防水材料。滲透結(jié)晶型防水材料是指材料中含有的活性化學(xué)物質(zhì)向混凝土內(nèi)部滲透，在混凝土中形成不溶于水的結(jié)晶體，堵塞毛細(xì)孔道，從而使混凝土致密的防水材料。其防水性能及其優(yōu)良。

(3)塑料防滲補(bǔ)漏劑。塑料防滲補(bǔ)漏劑是一種能夠迅速防止房屋滲漏的新型建筑化工涂料。其以廢舊塑料紡織袋、塑料薄膜、泡沫塑料等廢塑料為原料，再配以合理的增塑劑、固化劑，采用低壓冷溶反應(yīng)生產(chǎn)而成，具有塑化快，干燥迅速以及良好的平滑性、密封性、粘接性、防水性、彈塑性和耐熱、耐寒、耐腐蝕、抗老化等特點。其生產(chǎn)過程不僅設(shè)備投資少、節(jié)約能源，而且徹底消除了廢舊塑料對環(huán)境的污染。

(4)聚乙烯雙面復(fù)合防水卷材。聚乙烯雙面復(fù)合防水卷材采用高壓法生產(chǎn)低密度線性聚乙烯樹脂為主要原料，兩面復(fù)合化學(xué)纖維無紡布，并經(jīng)特殊的工藝加工而成。具有較好的綜合技術(shù)性能，如抗拉強(qiáng)度高、抗透氣能力大、低溫柔性好，適應(yīng)溫度范圍寬，-45℃～110℃無變化，抗自然老化能力強(qiáng)，有較好的氣密性，耐酸和堿腐蝕，使用壽命長等特出優(yōu)點，是新建房屋或舊房維修較好的新材料。

總之，現(xiàn)代綠色建筑材料是現(xiàn)代建筑材料的發(fā)展方向，日益的受到各界的重視。現(xiàn)代綠色建筑材料的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展速度都呈現(xiàn)良好的態(tài)勢，表明其將有非常好的發(fā)展前景，將有越來越多的新型、高質(zhì)量的綠色建筑材料被開發(fā)和使用。綠色建材的理念正在深入人心，綠色建材已成為建材生產(chǎn)與消費的熱點。為響應(yīng)“綠色奧運”，一大批綠色建筑也將應(yīng)運而生。在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和服務(wù)功能的消耗材料等領(lǐng)域，綠色建筑材料將大有用武之地。

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[文章編號]1619-2737(2010)04-15-90